Goldprüfgeräte

Goldmünzen prüfen - Stand: 12.01.2019 - Goldmünzen testen

Wie bei den Barren, so schwören meist Edelmetallhändler auf die ihnen bekannte Klanghöhe beim Anschlagen einer Münze. Eine quantitative und nachvollziehbare Analyse eines Edelmetallobjektes stellt diese Methodik allerdings nicht dar. Die Prüfung auf hellen oder dunklen Tafeln zur Untersuchung des Strichs von Edelmetallobjekten mittels Prüfsäuren als auch z.B. die Röntgenfluoreszenz-Spektralanalyse ergeben nur Resultate für die Oberfläche des Prüfobjektes (< 10 µm), aber nicht eine durchgehende Prüfung.

Abb. 1: Original Kanadische Maple Leaf Goldmünzen zu 1 oz.	Abb. 2: Gefälschte Maple Leaf Goldmünzen (2013) zu 1 oz. aus Fernost, die bereits das sog. Privy Mark aufweisen

1. Edelmetallmünzen lassen sich mit den elektromagnetischen Prüfsets ATS 400/LFK, ATS 3100/LFK (und ATS 3000/LFK) auf Basis des Wirbelstromprinzips auf die erwartete elektrische Leitfähigkeit hin prüfen: Dazu ist es nur erforderlich, den Durchmesser und die Dicke des Prüflings abzuschätzen oder mittels eines mitgelieferten Dickenmeßgerätes zu bestimmen und mit dieser Information den jeweils passenden Sensor auszuwählen. Gegebenenfalls ist noch eine Einstellung des erwarteten Metall- bzw. Legierungstyps für die Münze und der Prüffrequenz für die Variation der Prüftiefe erforderlich, dann kann bereits die Prüfung unmittelbar erfolgen. Die Anzeige des Ergebnisses für die Münze erfolgt nach dem Aufsetzen des Sensors (oder auch durch Auflegen des Prüflings) entweder durch einen numerischen Wert für die elektrische Leitfähigkeit (z.B. beim ATS 3100/LFK, ATS 3000 o. ATS 3000/LFK) oder aber durch eine Indikatoranzeige (z.B. beim ATS 400/LFK). Bei einer numerischen Anzeige erfolgt abschließend der Vergleich des gemessenen Ergebnisses inklusive der erlaubten Toleranz für den Feinmetall- bzw. Legierungstyp mit dem erwarteten Wert anhand einer Vergleichstabelle. Eine Indikator- oder Balkenanzeige erlaubt dagegen eine unmittelbare Aussage zum Prüfergebnis auf dem Display.

Abb. 3: Prüfung eines 1 oz. American Gold Eagles mittels Aufsetzen des Prüfkopfes beim ATS 3100/LFK mit numerischer Ausgabe des Leitfähigkeitswertes für die 22-karätige Goldlegierung bei 11,1 MS/m (erwartet 11,1 ± 0,4) MS/m) [3].

Abb. 4: Prüfung einer 1 oz. American Gold Eagle-Münze auf dem Hauptsensor des Basisgerätes ATS 400/LFK

Abb. 5: Anzeige der Echtheit mittels Indikatorbalkens  [      ] innerhalb der eckigen Klammern beim ATS 400/LFK - positives Prüfergebnis für eine 1 oz. American Gold Eagle-Münze

Abb. 6: Prüfung einer 1 oz. Krügerrand-Goldmünze auf dem Hauptsensor B des Basisgerätes ATS 450/LFK

Abb 7: Anzeige der Echtheit mittels 2-fach Indikatoranzeige beim ATS 450/LFK zusammen mit dem numerischen Wert der elektrischen Leitfähigkeit in MS/m und einer Dickenmessung mit den Brückensensoren - positives Prüfergebnis für eine 1 oz. Krügerrand-Goldmünze (für 91,67 % Gold = 22 Karat mit Restanteil Kupfer)

 

Abb. 8a: Auswahl an typischen Investorenmünzen und Barren im Gewichtsbereich von ca. 1 g bis 1000 g, die für elektromagnetische  Prüfungen mit dem Prüfsatz ATS 400/LFK und ATS 450/LFK  geeignet sind

Abb. 8b: Auch kleine und dünne Münzen (d.h. dünner als 1,5 mm) lassen sich mit den Prüfsätzen ATS 400/LFK, ATS 450/LFK, ATS 3000/LFK & ATS 3100/LFK kontaktlos prüfen, wie z.B. die 5/10/20 RM Reichsgoldmünzen (A - links oben), 20 Franken Vreneli & Helvetia, Schweiz (B - Mitte oben), 20 Kronen-Stücke Österreich (C - links unten), 1er und 4er Dukaten (D - Mitte unten und F - rechts unten) sowie 2 und 2,5 Peso-Stücke (E - rechts oben)

2. Die von AuroTest angebotenen ultraschallbasierten Prüfsets  ATS 500, ATS 1000 und ATS 2000 besitzen o.g. Nachteile traditioneller Prüfverfahren nicht, sondern:

2.1. Die Prüfung von Münzen besteht - nach Entnahme aus oft vorhandenen Kunststoffkapseln oder Folien - in einer kombinierten Messung der Dichte der Edelmetallmünze und der Messung der Ultraschallgeschwindigkeit an mehreren  Stellen. Beide Meßmethoden sind für die Münze völlig unschädlich und absolut zerstörungsfrei. Die Münzen kommen dabei nur mit destilliertem Wasser und einer gut wasserlöslichen Einkoppelflüssigkeit für die kleine Ultraschallsonde an der Oberfläche der Münze in Kontakt.

2.2. Die Dichte der Münze wird in dazu geeignet gewählten Edelstahlgefäßen mittels ihrer Wasserverdrängung oder mittels des Auftriebs in Wasser sowie ihrem Gewicht in Luft bestimmt. Das Auftriebsverfahren ist dem von Archimedes (ca. 287 -  ca. 212 v.u.Z) bekannten Prinzip verwandt, mit dem er die Verwendung von zu viel Silber in der goldenen Krone von König Hiero II. nachwies. Zu Zeiten von Archimedes war allerdings Wolfram als Goldersatz - mit einer fast identischen Dichte im Vergleich zum Gold - noch nicht bekannt. Und auch nicht die Herstellungsverfahren, mit denen man Wolfram als vollmetallischem Kern oder auch als Verbund- bzw. Sinterwerkstoff in Gold einbetten kann. Bei Goldmünzen lagen  - aus Kostengründen für den Fälscher - bis zum Jahre 2013 sehr oft nur Kerne aus Kupferlegierungen, Nickel, Blei oder Stahl vor [1]. In jüngster Zeit greifen Fälscher allerdings verstärkt zu prägbaren Verbundmaterialien aus Wolfram mit Silber (AgW85) bzw. mit Kupfer (CuW80) oder aber zu Rhenium mit Silber (AgRe90).

Eine zu geringe Dichte der Feingoldmünze (d.h. kleiner als 19,1 g/cm³) - bei einem angegebenen Feingehalt von 999 oder besser - wäre bereits ein erste Indikation für das Vorliegen einer Fälschung. Eine entsprechende Aussage gilt für Goldmünzen aus härteren Gold-Kupfer-(Silber)-Legierungen. Die sogenannte Krügerrand-Münze hat einen Feingehalt von 917/1000 Teilen mit 83/1000 Kupferanteil (22 karätiges Gold) und besitzt eine Dichte von 17,62 g/cm³. Wird diese Dichte in der Prüfung innerhalb einer engen Toleranz bei identischer Masse und Dimensionierung der Münze nicht erreicht, kann bereits von einer Fälschung ausgegangen werden.

Abb. 9: Teile des Dichtemeßsets im ATS 500/1000/2000/3000 (Verdrängungsmethode) für Goldbarren und Münzen	Abb. 10: Teile des zusätzlichen Dichtemeßsets im ATS 1000/2000/3000 (Auftriebsmethode) für Goldbarren und Münzen

2.3. Im zweiten Schritt wird - nach Messung der Dicke der Münze an der Schalleinkoppelstelle - die Ultraschallgeschwindigkeit bestimmt, die für Gold und Wolfram um ca. 2000 m/s differiert. Feingold mit mindestens 999 Gehalt besitzt nach einem Gieß- oder Walzprozeß zur Herstellung eine Schallgeschwindigkeit von 3200 bis 3400 m/s, während gesintertes Wolfram bei einer Dichte von wenigstens 19,1 g/cm³ eine Schallgeschwindigkeit von über 5100 m/s besitzt. Analoge Aussagen lassen sich zudem für Platin-, Silber- und Palladiummünzen treffen. Minderwertige Kupferlegierungen und Stahl haben ebenfalls deutlich zu hohe Schallgeschwindigkeiten im Vergleich zu Goldmünzen mit einem Feingoldgehalt von mindestens 900/1000 Teilen.  Krügerränder - als Münzen aus einer Gold-Kupfer-Legierung - besitzen eine Schallgeschwindigkeit von 3550 m/s [2]. Auch hier ist das Überschreiten einer engen Toleranz dieses Wertes - bei sorgfältigem Vermessen - bereits ein klares Indiz für eine Fälschung.

Abb. 11: Ultraschallprüfung mit  dem ATS 1000 an Gold- und Silberbarren sowie Münzen bis 1000 g Feingewicht

Auch andere Legierungsbestandteile im Wolfram können - wenn die Einhaltung einer mittleren Dichte von mindestens 19,2 bis 19,3 g/cm gewährleistet ist - die Schallgeschwindigkeit in einer Goldmünze NICHT auf den - für ein Schwermetall - vergleichsweise recht niedrigen Wert von Feingold bringen. Auch ein Verbundmaterial aus Wolfram und Gold, ob als Sinterprodukt oder als gold-ummantelter Wolframkern, wird die Schallgeschwindigkeit auf deutlich mehr als 3700 m/s ansteigen lassen, was bereits den eindeutigen Nachweis einer Fälschung darstellt. Bei Wolframkernen wird zudem die Schallwelle oft schon an der Grenzfläche zwischen Gold und Wolfram reflektiert. Dies ergibt deutlich zu kurze Schall-Laufzeiten und damit viel zu hohe scheinbare Schallgeschwindigkeiten, die dann weder zu Gold, aber auch nicht zu Wolfram passen.

2.4. Ein anschließend ausgedrucktes Meßprotokoll zur Dichte- und Schallgeschwindigkeitsbestimmung vervollständigt die Messung und die gewonnenen Meßergebnisse lassen einen eindeutigen Schluß auf die Echtheit der Goldmünzen zu.

3. Auch Magnetwaagen (wie die Magnetwaage ATS 300 MW) erlauben eine schnelle und zuverlässige Prüfung von Edelmetallmünzen im Gewichtsbereich von 1 g bis 10 oz. (max. 1 kg) durch die Messung der diamagnetischen Eigenschaften (von Feingold und Feinsilber) oder aber der paramagnetischen Eigenschaften von Platin oder Palladium omittels eines bekannten, tabellierten Vergleichswertes, der sich im Lieferumfang der Magnetwaage befindet [7]. Feingold und Feinsilber ergeben positive magnetische Differenzgewichte, die allermeisten Edelmetallmünzlegierungen aus Gold und Silber ebenfalls, sofern sie nicht mit Eisengehalten geringfügig kontaminiert sind (z.B. bei historischen Münzen).

Abb. 12: Prüfung einer 1 oz. American Gold Eagle-Münze mit dem erwarteten positiven magnetischen Differenzgewicht

4. Die Dichte von Edelmetall-Anlagemünzen (nicht für Hochrelief-Medaillen) in einem Gewichtsbereich von 6 bis 40 g läßt sich - neben dem recht präzisen sog. Wassertest (meist nach der pyknometrischen oder der Auftriebsmethode) - bei bekanntem Außendurchmesser und bekannter Münzdicke im Innenbereich auch rechnerisch bzw. graphisch ermitteln, ohne die Verwendung von Wasser. Es handelt sich hierbei um eine Schätzmethode mit einer für viele Anwendungen ausreichenden Genauigkeit von ca. ± 3 % für Gold- und Silbermünzen. Die graphischen Methode ist für die Prüfsets ATS 400/LFK und ATS 500 zusammen mit dem notwendigen Zubehör (z.B. einer Feinwaage beim ATS 400/LFK) als Münzdichteset in Form eines folierten Diagramms mit Dichte-Vergleichsdaten zusammen mit einem Ableselineal als Option erhältlich.

Abb. 13: Dichte-Diagramm (Nomogramm) für die Bestimmung der Münzdichte von Edelmetallmünzen in einem Gewichtsbereich von 6 bis 40 g im Lieferumfang des optionalen Münzdichtesets zum ATS 400/LFK bzw. ATS 500 & ATS 500/ULTS

Quellenhinweise:

[1] Counterfeit Chinese Coin or Fake Bullion Bar Sellers on Ebay (Liste gefälschter  Edelmetall-Münzen und Barren von Verkäufern aus China in Ebay)
http://www.china-mint.info/fakechinesecoinsellers.html

[2] Tabellen zur Schallgeschwindigkeit und Dichte von Edelmetallen (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium, Osmium und deren handelsüblichen (Dental-) Legierungen) und Edelmetallersatzstoffen, einschließlich Wolfram, Rhenium, Tantal, Messing bei Raumtemperatur (ca. 20 °C) und Diagramme zur Dichte und Schallgeschwindigkeit von Farbgold- und Weißgoldlegierungen bei Raumtemperatur sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest ATS 500, ATS 1000 und ATS 2000.

[3] Tabellen zur elektrischen Leitfähigkeit von Edelmetallen (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium und deren handelsüblichen Legierungen) bei Raumtemperatur (ca. 20 °C)  und Diagramme zur Leitfähigkeit und Dichte von Anlage-Edelmetallen sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest ATS 400/LFK, ATS 450/LFK, ATS 3100/LFK, ATS 3000 und ATS 3000/LFK

[4] Tabellen zu den magnetischen Differenzgewichten von Edelmetallen in Münz- und Barrenform bis 1000 g (Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium und deren handelsüblichen Legierungen) sind Bestandteil der Edelmetall-Prüfsets AuroTest ATS 300 MW (Magnetwaage)